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因为过渡金属化合物存在着独特的理化性能,和丰富的自然储备,从而一直活跃在日常应用和科学研究之中,尤其体现在催化、储能、电磁、传感等领域。越来越多的科研机构及高校致力于合成过渡金属化合物纳米材料以提升材料性能。在众多过渡金属化合物中,Cd、Co、Mn、Ni硫族化合物成为了科研的热点,因为其具备结构稳定、电化学性能突出等特点,而这些特点恰好满足科学家们对于超级电容器的研究。本文通过离子交换法、水热法等方法合成了一系列结构独特、电化学性能优异的过渡金属Cd、Co、Mn、Ni硫族化合物纳米材料。本文的主要研究内容为:1、采用简单的两步水热法,制备了一种一维的MnO2@NiCo2O4核-壳纳米线。作为超级电容器电极,当电流密度是2 A g-1时,比电容为684 F g-1,在15 A g-1的大电流密度下,比电容保持在87.4%,拥有不俗的倍率性能。另外,把MnO2@NiCo2O4、多孔碳以及KOH溶液分别作为非对称超级电容器的正极电极、负极电极和电解液,将其组装起来。该设备在电流密度为1 A g-1时,呈现的比电容为114 F g-1。在电流密度增大至4 A g-1时,循环7000个周期后,电容保持在90%。结果表明,一维MnO2@NiCo2O4核-壳纳米线可以作为优异的超级电容器材料。2、通过简单的离子交换法,在泡沫镍上合成了Ni Co2O4@Ni Co2S4核-壳纳米线阵列。作为超级电容器电极,在2 A g-1的电流密度下,比电容达到3176 F g-1,在10 A g-1的大电流密度下,比电容能保持在86.52%,拥有不俗的倍率性能。此外,把NiCo2O4@NiCo2S4、多孔碳以及KOH溶液分别作为非对称超级电容器的正极、负极和电解液,将其组装起来。该设备在功率密度为752.33 W kg-1时,能量密度为196.8Wh kg-1。以60 mV s-1的扫描速率循环15000圈之后,比电容提高到137%。结果表明,NiCo2O4@NiCo2S4核-壳纳米线阵列是较好的超级电容器材料。3、采用一步水热法,在镍泡沫上合成了Ni3S2@CdS核-壳纳米材料。作为超级电容器电极,在2 mA cm-2的电流密度下,比电容达到3.15 F cm-2(2100 F g-1),在15 mA cm-2的大电流密度下,比电容能保持在86.7%,表现出优异的倍率性能。另外,把Ni3S2@CdS、多孔碳以及KOH溶液分别作为非对称超级电容器的正极、负极和电解液,将其组装起来。该设备在1.5 V电压下具有良好的电化学性能。在6 mA cm-2的电流密度下,循环4000个周期后,比电容提高到原来的130%。该设备在电流密度为2 m A cm-2时,表现出高能量密度为127.5 Wh kg-1和相应的功率密度为0.995 kW kg-1。结果表明,Ni3S2@CdS是不错的超级电容器的电极材料。